2012 年にテスラと SpaceX の創設者イーロン マスクがコンセプトとして初めて磨き上げたハイパーループは、旅客輸送の未来として宣伝されています。
初心者向けに説明すると、ハイパーループは高速の乗客輸送システムであり、密封されたチューブの中を高速ポッドが移動するため、移動時間が大幅に短縮されます。たとえば、ロンドンからエジンバラへの移動は、電車で 4 時間以上かかりますが、理論的には 30 分しかかかりません。
それ以来、マスク氏はスタートアップ企業や学生主導のプロジェクトに、独自のハイパーループを作成するよう奨励してきた。高速システムは磁気浮上のバージョンを使用していますが、それは何ですか?
磁気浮上とは？
磁気浮上、またはマグレブは、磁場のみを使用して他のサポートを使用せずにオブジェクトを空中に浮かせることです。
超高速リニアモーターカーに加えて、磁気浮上には磁気ベアリングを含むさまざまな工学的用途があります。また、フローティングスピーカーなどのディスプレイやノベルティの目的にも使用できます。
磁気浮上はどのように機能しますか?
磁気浮上の最もよく知られた用途はリニアモーターカーです。現在、中国と日本を含む数カ国でのみ運行されているリニアモーターカーは、世界最速であり、記録的な速度を誇っています。375 mph (603 km/h)。しかし、列車システムの建設には非常に費用がかかり、ほとんど使用されない虚栄心のプロジェクトとして停滞することがよくあります。
フォトクレジット： エネルギー省
リニアモーターカーには、電磁サスペンション (EMS) と動電サスペンション (EDS) の 2 つの主要なタイプがあります。
EMS 電車内の電子制御電磁石を使用して、電車を電磁鉄軌道に引き付けます。 EDS 列車とレールの両方に超伝導電磁石を使用し、互いに反発する力を発生させて、車両を浮上させます。
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Inductrack システムで使用されている EDS 技術の変形では、動力を与えられた電磁石や冷却された超伝導磁石の代わりに、列車の下側に永久磁石の配列を使用します。これは、パッシブ磁気浮上技術とも呼ばれます。
Hyperloop は磁気浮上をどのように使用しますか?
マスク氏の当初のコンセプトでは、エアホッケーのテーブルにパックが浮いているのと同じように、ポッドは加圧空気の層の上に浮いていました。ただし、ハイパーループ レースをリードする 2 社のうちの 1 社であるハイパーループ トランスポテーション テクノロジー (HTT) の最新バージョンのテクノロジーでは、パッシブ磁気浮上を使用して同じ効果を実現しています。
フォトクレジット： ハイパーループTT
このテクノロジは、ローレンス リバモア国立研究所 (LLNL) から HTT にライセンス供与されており、インダクトラック システムの一部として開発されました。この方法は、従来の磁気浮上システムよりも安価で安全であると考えられています。
この方法では、ハルバッハ配列のカプセルの下側に磁石が配置されます。これにより、磁石の磁力がアレイの一方の側に集中し、反対側の磁場がほぼ完全に相殺されます。これらの磁場により、ポッドはトラックに埋め込まれた電磁コイルの上を通過するときに浮きます。リニアモーターの推力でポッドを前進させます。
HTT の主なライバルである Hyperloop One も、ポッド側の永久磁石がパッシブ トラックを反発するパッシブ磁気浮上システムを使用しており、入力エネルギーはポッドの速度からのみ発生します。
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フォトクレジット： ヴァージン・ハイパーループ
どちらのシステムでも、ポッドの動きを助けるために、トンネル内の空気圧はエア ポンプを使用して下げられます。空気圧が低いと空気抵抗が大幅に減少するため、最高速度を達成するために必要な電力は比較的少量です。
ハイパーループの進行状況
磁気浮上について理解できたので、今度は企業が技術を一般的な用途に拡張するために行っている進歩を見てみましょう。
エキサイティングなニュースとして、Virgin の Hyperloop は 2 人乗りの Pod-2 で 2 人の乗客を安全に輸送しました。この車両は、後で会社に期待するものよりもはるかに小さいバージョンです。 Virgin の予測によると、いつかは 28 人乗りの乗用車が登場するでしょう。
現在のモデルは時速 107 マイルにしか達していませんでしたが、安全に走行できました。これは、新しいテクノロジーの勝利と言えます。
もちろん、イーロン・マスクはヴァージンにハイパーループの栄光のすべてを奪わせているわけではありません。今年の 7 月、マスク氏は、実際のハイパーループ旅行をよりよく模倣するために、いくつかのカーブを備えた長さ 10 キロメートルのトンネルを建設することを楽しみにしているとツイートしました。
ハイパーループの未来
2020 年にこのような大きな進歩が起こっているため、交通システムが完全に使用されるのはいつになるのだろうと考えるのは自然なことです。正直に言うのはまだ早い。この技術は信じられないほど高価であり、科学者や技術者が可能なと考えている予測速度に到達するには、まだ長い道のりがあります。
現時点では、引き続き進捗状況を監視し、ハイパーループなどの磁気浮上ベースのトランスポートの最新の開発について更新し続けます。
